Первичные твердые раковые узелки легкого разного размера: особенности компьютерной томографии и их варианты

Характеристики компьютерной томографии (КТ) малых солидных опухолей легких и регулярность их изменения по мере роста не были хорошо изучены.

Характеристики компьютерной томографии (КТ) малых солидных опухолей легких и регулярность их изменения по мере роста не были хорошо изучены. Целью этого исследования было проанализировать особенности КТ твердых злокачественных узлов легких (SLCN) с различными размерами и их вариациями.

Методы

В период с февраля 2013 г. по апрель 2018 г. была включена последовательная когорта из 224 пациентов (225 узлов) с подтвержденными первичными SLCN. Узелки были разделены на четыре группы в зависимости от диаметра опухоли (A: диаметр ≤ 1,0 см, 35 ​​повреждений; B: 1,0 см

Результаты

Большинство узелков в разных группах располагались в верхних долях (группы A - D: 50,8–73,1%) и имели разрыв от плевры (группы A - D: 89,6–100%). Основные характеристики КТ более мелких (диаметр ≤ 1 см) и более крупных (диаметр>1 см) узелков существенно различались. По мере увеличения диаметра узелка все больше поражений показало правильную форму, однородную плотность, четкую, но грубую поверхность раздела опухоль-легкое, дольчатость, спикуляцию, остистую выпуклость, конвергенцию сосудов, ретракцию плевры, усечение бронхов и лучевую непрозрачность (pp>0,05).

Выводы

Функции CT различаются в зависимости от SLCN разного размера. Понимание регулярности их изменения полезно для выявления более мелких подозрительных злокачественных узелков и раннего определения их характера при последующем наблюдении.

Задний план

Рак легкого является наиболее распространенным типом опухолей и ведущей причиной смертности от рака во всем мире [1, 2]. Легочные узелки - одно из основных проявлений рака легких; поэтому они всегда были ключевым моментом исследования. Основываясь на характеристиках плотности на изображениях компьютерной томографии (КТ), раковые узелки в целом можно разделить на твердые и субтвердые узелки, каждый из которых имеет существенно разные морфологические и патологические особенности [3]. Было проведено несколько исследований по дифференциальной диагностике доброкачественных и злокачественных субтвердых узелков [4,5,6,7,8] и солидных [9,10,11,12,13]. По сравнению с субтвердыми злокачественными узелками легких, твердые имеют худший прогноз из-за их быстрого роста [14,15,16] и более ранних метастазов [16,17,18,19]. Следовательно, раннее выявление злокачественных твердых узелков,особенно маленькие, основанные на характеристиках КТ, имеют большое значение для их прогноза.

Среди различных особенностей КТ спикуляция, дольчатость, конвергенция сосудов и втягивание плевры были связаны со злокачественными новообразованиями при раке легкого [6, 20, 21, 22, 23, 24, 25]; следовательно, они помогают отличить доброкачественные узелки от злокачественных. Однако эти особенности обычно отсутствуют в более мелких узелках, что затрудняет их диагностику. Лечение небольших узелков в основном полагалось на последующее клиническое наблюдение с использованием изменений размера узелков для определения доброкачественности или злокачественности [26,27,28]. Однако нет систематических отчетов об изменениях, кроме изменений размера, включая форму, плотность, поля, интерфейс и внутренние характеристики; более того, клиническое значение этих изменений остается неясным. Следовательно,Дальнейшее изучение особенностей КТ, связанных с изменяющейся регулярностью твердых злокачественных узлов легких (SLCN) с различными размерами, может значительно улучшить раннее выявление злокачественных узлов.

На сегодняшний день ни в одном исследовании не сообщалось об особенностях визуализации, связанных с развитием первичных SLCN. Таким образом, цель этого исследования состояла в том, чтобы изучить и обобщить КТ-проявления первичных SLCN и их различий в зависимости от размера узелков, а также предоставить справочную информацию для ранней и точной идентификации потенциально злокачественных небольших узелков.

Методы

Пациенты

В настоящее исследование включены пациенты с патологически подтвержденным периферическим раком легких в период с февраля 2013 г. по апрель 2018 г. Все пациенты прошли КТ-исследование грудной клетки перед операцией. Критериям включения соответствовали пациенты с (1) поражениями, включающими узелки диаметром ≤ 3 см; (2) интервал в 1 месяц между КТ грудной клетки и операцией, и (3) поражения, не леченные противоопухолевой терапией, до КТ исследования. Пациенты были исключены, если их КТ-изображения были низкого качества (5 случаев) или если поражения были метастатическим раком легких (14 случаев). В исследование были включены 224 пациента (225 очагов).

КТ обследования

Все пациенты были обследованы с использованием 64-срезового спирального компьютерного томографа (SOMATOM Definition Flash, Siemens, Германия) со следующими настройками: напряжение трубки 140 кВп; ток трубки, рассчитанный в соответствии с весом, ростом и индексом массы тела человека; время вращения 0,5 с; шаг 1,0; коллимация 0,6 мм; толщина среза и интервал для аксиальных изображений 5 мм и 5 мм соответственно; и интервал перестройки 1 мм. При КТ-обследовании пациентов помещали в положение лежа на спине с обеими руками у головы. Получение изображения производилось от уровня грудного входа до реберно-диафрагмального угла. Изображения были получены с настройками окна средостения (ширина 400 HU; уровень 30 HU) и окна легких (ширина 1500 HU; уровень -600 HU).

Анализ изображений

Все данные КТ пациентов просматривались на рабочей станции (Advantage Workstation 4.6; GE Healthcare) двумя старшими рентгенологами грудной клетки, которые не знали о патологических результатах поражений. Расхождения в интерпретации, если таковые были, разрешались консенсусом.

На КТ-изображениях оценивали следующие характеристики поражений: размер (среднее значение максимального размера по длинной оси и перпендикулярного максимального размера по короткой оси); распределение в разных долях (левая верхняя и нижняя доли и правая верхняя, средняя и нижняя доли); расположение (цепляясь за плевру или нет); форма (правильная: овальная, круглая, многоугольная или неправильная); внутренние особенности (обызвествление, воздушная бронхограмма, признак вакуоли или каверны); плотность (однородная или неоднородная); края (дольчатость, спикуляция, остистый бугорок); и граница раздела опухоль-легкие (грубая, нечеткая или гладкая). Кроме того, также оценивались периферические области поражения, включая конвергенцию сосудов, ретракцию плевры, усечение бронхов и лучеобразное помутнение. Далее оценивали плевральный выпот и лимфатические узлы ворот и средостения.Увеличенные средостенные и прикорневые лимфатические узлы обычно определялись как узлы с диаметром>1 см по короткой оси на компьютерной томографии грудной клетки.

Для исследования различий в характеристиках КТ SLCN разного размера, особенно для более мелких, узелки были разделены на четыре группы в зависимости от размера опухоли: Группа A: диаметр ≤ 1,0 см; Группа B: 1,0 см

статистический анализ

Клинические данные и особенности КТ узелков были статистически проанализированы для каждой группы. Непрерывные переменные были выражены как среднее ± стандартное отклонение, тогда как категориальные переменные были выражены как абсолютное число и процент. Независимые выборочныеt-тесты использовались для сравнения возраста между разными группами. Тест хи-квадрат использовался для сравнения различий в клинических и патологических данных пациентов, распределения и расположения узелков, а также различных характеристик КТ между группами. Тест Тьюки – Крамера использовался для множественных сравнений между группами. Значениеpменее 0,05 считалось статистически значимым. Все статистические анализы были выполнены с использованием статистического программного обеспечения SPSS (версия 22.0 для Windows, SPSS Inc., Чикаго, Иллинойс, США).

Результаты

Характеристики пациента

Среди 224 пациентов 129 (57,6%) были мужчинами и 95 (42,4%) женщинами. Возраст пациентов 38–83 года, средний возраст 61,7 ± 9,5 года. В 127 (56,7%) случаях наблюдался кашель, отхаркивание, кровохарканье, боль в груди или стеснение в груди. Количество SLCN в группах A, B, C и D составляло 35, 60, 63 и 67 соответственно. В таблице 1 приведены клинические и патологические данные пациентов, включенных в каждую группу. Не было обнаружено значительных различий по полу, возрасту, клиническим симптомам, истории курения и гистопатологическим типам рака легких среди четырех групп (p>0,05).

Распространение и расположение поражения

Распределение и расположение узелков приведены в Таблице 2. Во всех четырех группах узелки в основном были распределены в верхних долях (50,8–73,1%), и большинство из них не прилипало к плевре (89,6–100%).

КТ-характеристики поражений и их окружения

Характеристики КТ узлов представлены в таблице 3. По мере увеличения диаметра узелков все больше поражений показывало правильную форму, однородную плотность, четкую, но грубую поверхность раздела опухоль-легкие, дольчатость, спикуляцию, остистую выпуклость, конвергенцию сосудов, ретракцию плевры, усечение бронхов и пучок. -образная непрозрачность (p1 см). Кроме того, наличие знака ореола в группах A и B было немного выше, чем в группах C и D, хотя и незначительно отличалось (p>0,05). Также не было значительных различий в частоте кальцификации, вакуолей и каверн между четырьмя группами.

а-вКТ-изображения аденокарциномы легких.НаКТ-изображении виден твердый узел неправильной формы (6 × 4 мм) с размытым краем, расположенный в апикальном сегменте правой верхней доли.bЧерез год размер этого узелка увеличился (8 × 6 мм), а его форма и край стали более правильными (треугольник) и более четкими, чем раньше.cГистопатологический анализ резецированного узелка выявил микроинвазивную аденокарциному

а-вКТ-изображения аденокарциномы легких.НаКТ-изображении виден твердый узел неправильной формы (10 × 15 мм) с неоднородной плотностью, расположенный в апико-заднем сегменте левой верхней доли.bГод спустя его размер (14 × 16 мм) и плотность увеличились; граница раздела опухоль-легкие была более четкой, а спикуляция (красные стрелки) была более очевидной, чем раньше.cГистопатологический анализ резецированного узелка выявил инвазивную аденокарциному

а-гКТ-изображения аденокарциномы легких.НаКТ-изображении виден узелок (7,0 × 5,0 мм) с неоднородной плотностью и нечеткой границей раздела опухоль-легкое (красные стрелки), расположенный в субплевральной зоне правой средней доли.bЧерез полтора года он немного вырос (8,0 × 6,0 мм), но значительно увеличилась его плотность.cДва с половиной года спустя его размер (8,0 × 8,0 мм) немного увеличился, но поля стали более четкими, чем раньше. Лобуляция и вдавление плевры (красная стрелка) очевидны.гГистопатологический анализ резецированного узелка выявил аденокарциному без значительной инвазии.

а-гКТ-изображения аденокарциномы легких.НаКТ-изображении виден небольшой узелок (5 мм) рядом с кровеносным сосудом в правой верхней доле.bВосемь месяцев спустя его размер увеличился (10 × 11 мм), но его плотность была неоднородной.cПятнадцать месяцев спустя его размер значительно увеличился (18 × 19 мм); кроме того, его плотность увеличилась, и он стал более однородным. Кроме того, положительный признак дольчатости и конвергенция периферических сосудов (красный кружок).гГистопатологический анализ резецированного узелка выявил инвазивную аденокарциному

КТ-характеристика подозрительных злокачественных узлов в группе а

Наряду с распределением, расположением и морфологическими особенностями поражения, основные характеристики КТ, указывающие на подозрительные злокачественные узелки в группе А, обобщены в таблице 4.

Лимфатические узлы ворот и средостения и плевральный выпот

По мере увеличения размера узелков частота увеличения лимфатических узлов в воротах или средостении также постепенно увеличивалась (8,6, 18,3, 27,0 и 46,3% для групп A, B, C и D соответственно;p

Обсуждение

Это исследование показало аналогичное распределение SLCN в разных группах, разделенных на категории в зависимости от размера узелков. Считается, что рак легких в основном распространяется в верхних долях [29,30,31]. Что касается расположения узелков, большинство узелков, особенно более мелких, не были связаны с прилегающей плеврой. Оказалось, что пространство между опухолью и плеврой существует до тех пор, пока узелки не станут достаточно большими, чтобы занять его [32]. Возможно, что SLCN обычно происходит из дистального отдела бронха, и существует промежуток между поражением и плеврой. Эти данные показывают, что более мелкие узелки, прикрепляющиеся к плевре, которые обычно выявляются при компьютерной томографии грудной клетки, с меньшей вероятностью являются раком легких.

В этом исследовании КТ-характеристики меньших поражений (≤ 1 см) обычно отличались от таковых более крупных (>1 см). По мере увеличения размера узелков очаги поражения приобретали более правильную форму, а края и окружающие элементы также постепенно увеличивались. Это может быть связано с тем, что узелок становится более правильным с увеличением размера, а ограничение окружающей структуры становится более очевидным. Лобуляция, спикуляция, втягивание плевры и конвергенция сосудов считаются общими признаками злокачественности при раке легкого [6, 20, 21, 22, 23, 24, 25]. Однако для более мелких узелков тракция и вторжение в окружающие кровеносные сосуды и ткани, а также опухоль и перитуморальный фиброз не были очевидны. По мере увеличения размера узелков инвазия в окружающие ткани также увеличивалась, и становилось очевидным больше окружающих признаков.

Siegelman et al. [33] сообщили, что частота грубого контакта опухоль-легкое была значительно выше при раке легких, чем при доброкачественных поражениях. В этом исследовании граница раздела опухоль-легкие в каждой группе была в основном грубой. Кроме того, частота грубого интерфейса увеличивалась с увеличением размера узелка. Это может быть связано с тем, что опухолевые клетки локально инфильтрируют периферическую ткань, особенно более крупные узелки. Однако чем меньше узелки, тем выше частота нечеткого интерфейса, что может быть связано с относительно редкими опухолевыми клетками в периферических областях этих узелков. Следовательно, для более мелких твердых узелков с нечеткой границей раздела нельзя полностью исключить возможность рака легких, и в таких случаях рекомендуется наблюдение, чтобы избежать ошибочного диагноза.

Рост солидного рака легких - постепенный процесс. Опухолевые клетки постепенно накапливаются, и размер поражения постоянно увеличивается. Теоретически плотность опухоли более однородна на простой компьютерной томографии с увеличением размера поражения. В настоящем исследовании небольшие узелки, особенно диаметром

Пучковидное помутнение - это полосчатое матовое помутнение, которое располагается на стороне опухоли, близкой к плевре в разных направлениях. Это обычное явление при аденокарциноме и очень важно при диагностике рака легких [36]. Этот признак может быть связан с натяжением окружающей легочной ткани. В этом исследовании частота лучевой непрозрачности была выше в группе D, но она была значительно ниже в группе A. Это означает, что небольшие узелки не вызывают значительных изменений в окружающих структурах.

Признак ореола - это неспецифический признак вокруг твердых легочных узелков, и его граница обычно четкая при раковых поражениях легких [37]. В этом исследовании четко выраженный признак ореола был в основном расположен на одной стороне узелка, и его частота была немного выше в небольших поражениях. Таким образом, небольшие твердые узелки, не имеющие других признаков, но четко выраженного признака ореола, следует подозревать при раке легких.

В целом, что касается небольших легочных узелков, последующее наблюдение представляется эффективным способом отличить их природу на основе изменений в характеристиках КТ. Недавнее исследование подтвердило, что количественные характеристики изображения («радиомика») также могут помочь отличить доброкачественные легочные узелки от злокачественных [38]. Кроме того, количественные радиомные сигнатуры показали возможность выявления и прогнозирования скорости роста опухоли, и они могут помочь идентифицировать ленивые от агрессивного рака легких [39]. Таким образом, радиомика может предоставить новый способ оценки и лечения неопределенных легочных узелков в будущем.

У этого исследования было несколько ограничений. Оценка регулярности изменения характеристик КТ для SLCN проводилась путем сравнения сгруппированных узелков разного размера, а не следования только одной группе поражений. Таким образом, полученные здесь результаты должны быть подтверждены в клинической практике. Кроме того, патологические типы SLCN различались, но не показали значительных различий между разными группами. Таким образом, настоящие результаты, по-видимому, представляют скорее общий, чем конкретный тип опухоли. Следует отметить, что некоторые типы опухолей в небольших выборках могут не соответствовать общему морфологическому развитию.

Вывод

Морфологические изменения в SLCN обнаруживают некоторую степень регулярности в процессе их роста. По мере увеличения диаметра все больше узелков показало правильную форму, однородную плотность, четкую, но грубую поверхность раздела опухоль-легкое, а также краевые или периферические признаки. Таким образом, более крупные узелки можно было легко диагностировать из-за наличия большего количества признаков. Однако следует подозревать злокачественное новообразование в отношении более мелких узелков, расположенных в верхней доле, которые не прилегают к плевре и демонстрируют неправильную форму, неоднородную плотность, нечеткую границу раздела опухоль-легкое или четко выраженный признак ореола. Понимание меняющейся регулярности SLCN полезно для выявления более мелких подозрительных злокачественных узлов и для раннего определения их природы во время последующего наблюдения.